黑洞真奇怪!

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鄧登凳
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文章 鄧登凳 » 週二 29 3月, 2016 18:29

你查一查什麼叫等效原理(equivalence principle)吧 :)

廣義相對論就是建基於等效原理, 重力和加速是一樣的。那粒子加速器已證明了時鐘變慢, 不會做成移動速度減慢。時鐘變慢由速度還是重力引起, 在相對論而言是等效的。沒有經歷強烈加速的觀察者和在低重力下的觀察者也是等效的。

物體未進入視界, 資訊仍然存在於物體, 所以不論有多接近視界, 也不會有任何殘留影像。

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文章 WFPC2 » 週二 29 3月, 2016 22:04

鄧登凳 寫:
時間膨漲或至時間停頓是指什麼? 只是指在不同相對速度下的時鐘運行而矣, 不是指物體本身的移動速度, 按相對論, 當一個時鐘達到光速, 那個時鐘相對於「靜止」的觀察者而言是「停頓」了, 但那個時鐘的移動完全沒有停傾。粒子加速器己多次觀察到這現象, 粒子加速到接近光速, 粒子的衷變接近停頓(半衷期就是一種時鐘), 但那粒子並沒有減慢。留意在廣義相對論中, 重力和加速是等效的, 這等效概念是廣義相對論的基礎。按加速與重力等效的立場來看, 粒子加速器足以說明, 重力可以使時鐘變慢, 但不會使移向重力中心的物體移動變慢或停止。

物體接近黑洞會移動變慢及在視界停下來的想像, 除不合相對論外, 也與觀察結果不乎。我們見到愈接近相信是黑洞位置的恆星, 繞著黑洞是愈轉愈快, 不是愈來愈慢。如果物體在視界外停留, 那麼一定有很多熾熱的恆星在視界外, 成為一個非常明亮的外殼, 由於在視界外, 光仍可以溢出, 黑洞理應變成光洞了! 可惜至今還未有光洞被觀察到。


我說飛船的速度變慢是因重力時間遲滯效應是相對於
低重力環境的角度來看,而非飛船的時間絶對地變慢,
跟你轉述的意思不同。


重力場使靠近視界的飛船的時間變慢是相對於遠離視界處的低重力觀察者的
角度來看,觀察者看見飛船速度減慢是必然的現象,亦是相對論的前提和前後
邏的必然結果。


不是這樣計的,即使是環繞地球的GPS全球定衛星,也要考慮狹義相對論的
慢鐘效應和廣義相對論的重力時間遲滯,兩條公式的計法是不同的。

天文學家觀測到繞黑洞的物質是距離視界很遠,不能據此作論據。

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文章 WFPC2 » 週三 30 3月, 2016 01:28

Wah!! 寫:若有飛船在離開視界極近的位置, 忽然回心轉意加速至接近光速, 擺脫黑洞引力, 它是能夠回到低引力的外界時空.
那就在飛船離開視界極近的位置時, 外界會見到飛船是影像殘留還是什么?
.
我想低引力處的人看到的,視乎飛船飛近視界和折返的路是怎樣的。

如果飛船繞往靠近視界的地方飛一圈再折回,低引力的觀察者可能會
看到飛船要花千億年后,才以接近光速折回,由於低引力的觀察者不可能有千億
年那麼長命,實際上他只能看見飛船靠近視近停留不動,直到自己去世,
而對於飛行員來說可能只花了數小時旅程。


如果飛船以V字型路径靠近視界再折回,在V頂點處最接近視界,飛船靠近視界的時間較短,所以低引力處的人會看見飛船很快折回,因為這種路徑累積
的重力時間遲滯效應較少。

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Wah!!
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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 08:13

粒子加速器或者宇宙射線觀察到粒子壽命延長,是基於狹義相對論的時間相對性,不是廣義相對論的加速/重力。

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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 08:17

角動量守恆,但是外界看到飛船變慢,這個十分矛盾,想不通。
如果重力時間延滯可以讓外界看到一切活動變慢,外界就不可能觀測到旋轉的黑洞了! @.@""

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文章 鄧登凳 » 週三 30 3月, 2016 10:00

Wah!! 寫:粒子加速器或者宇宙射線觀察到粒子壽命延長,是基於狹義相對論的時間相對性,不是廣義相對論的加速/重力。
還是沒有查考什麼叫「等效原則」 :?
Wah!! 寫:角動量守恆,但是外界看到飛船變慢,這個十分矛盾,想不通。
如果重力時間延滯可以讓外界看到一切活動變慢,外界就不可能觀測到旋轉的黑洞了! @.@""
矛盾的因由是你堅稱在移動速度上「飛船變慢」。那是錯的

天體跌入黑洞, 愈近黑洞愈轉愈快是觀察的實況, 重力下時間膨漲是漸進的, 不是量子梯階式的突然在視界才出現, 所以那些接近視界的物體已有時間膨漲, 但全無減速。

=====================================

正本清源:
(1) 什麼是視界? 視界定義是在那個位置的「逃逸速度」等如光速, 留意那是逃逸速度, 是離開黑洞的速度, 和進入黑洞的速度毫無關係。視界內任何物體和光不能逃逸, 不是物體和光不能進入。
(2) 什麼是時間膨漲? 那是相對論時空參考系(time-space frame of reference)下的一個現象, 而相對論指時間和空間是一個整體, 不能分割。所以用低重力位置的人的空間參考系, 而用飛船上的時間參考系, 是在物理學上違反相對論的, 不論狹義或廣義相對論都不容許這樣做。

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文章 WFPC2 » 週三 30 3月, 2016 10:41

鄧登凳 寫:
Wah!! 寫:粒子加速器或者宇宙射線觀察到粒子壽命延長,是基於狹義相對論的時間相對性,不是廣義相對論的加速/重力。
還是沒有查考什麼叫「等效原則」 :?
Wah!! 寫:角動量守恆,但是外界看到飛船變慢,這個十分矛盾,想不通。
如果重力時間延滯可以讓外界看到一切活動變慢,外界就不可能觀測到旋轉的黑洞了! @.@""
矛盾的因由是你堅稱在移動速度上「飛船變慢」。那是錯的

天體跌入黑洞, 愈近黑洞愈轉愈快是觀察的實況, 重力下時間膨漲是漸進的, 不是量子梯階式的突然在視界才出現, 所以那些接近視界的物體已有時間膨漲, 但全無減速。

=====================================

正本清源:
(1) 什麼是視界? 視界定義是在那個位置的「逃逸速度」等如光速, 留意那是逃逸速度, 是離開黑洞的速度, 和進入黑洞的速度毫無關係。視界內任何物體和光不能逃逸, 不是物體和光不能進入。
(2) 什麼是時間膨漲? 那是相對論時空參考系(time-space frame of reference)下的一個現象, 而相對論指時間和空間是一個整體, 不能分割。所以用低重力位置的人的空間參考系, 而用飛船上的時間參考系, 是在物理學上違反相對論的, 不論狹義或廣義相對論都不容許這樣做。
若不認為靠近視界的時間變慢了,就等於完全忽略了相對論了,
這,這是嚴重的謬誤。你只說相對論的相關的名詞,但完全沒有活用些定義去回答黑洞的問題,造成了錯誤的了解和論述,這是
沒有用的。

你需要真正了甚麼是等效原理,别混淆狹義和廣義相對論才是正確
的方向。

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文章 鄧登凳 » 週三 30 3月, 2016 11:08

補充一下上面正本清源:
(3) 速度=距離/時間, 這是小學程度的數學吧。時間變慢即時間的數值變小了。 那即使你不理會相對論時空不能分割的「定理」, 用了低重力區的空間參考(即不理會空間壓縮), 但用高重力區飛船上的時間參考(即用時間膨漲下變慢了的時間), 那麼, 時間的數值變小了, 距離的數值不變, 那數學計算出速度是增加了而不是減少了!時間變慢等如速度變慢違反基本數學計算!

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文章 WFPC2 » 週三 30 3月, 2016 11:14

算吧!

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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 12:46

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%99%82 ... 8%E8%84%B9

"狹義相對論中,時間膨脹效應是相互性的:從任一個時鐘觀測,都是對方的時鐘走慢了(當然我們假定兩者相互的運動的等速均勻的,兩者在觀測對方時都沒有加速度)。

相反,引力時間膨脹卻不是相互性的:塔頂的觀測者覺得地面的時鐘走慢了,而地面的觀測者覺得塔頂的時鐘走快了。引力時間膨脹效應對於每個觀測者都是一樣的,膨脹與引力場的強弱與觀察者所處的位置都有關係。"

"比較不同速度下μ-介子的衰期是可行的。慢速的介子可在實驗室裏製造,而快速的介子則在宇宙射線穿入大氣層時製造出來。實驗室中靜止介子的衰期為2.22 μs,由宇宙射線製造出來的介子的速度為光速的98%,衰期為比靜止時大5倍左右,和理論相符合。[3]實驗中的“時鐘”是介子的衰期,而高速運動介子的時鐘有著自己的前進速度,也就是比實驗室裏的“時鐘”慢許多。"

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粒子衰期的延長是屬於狹義相對論的時間延滯, 不是廣義相對論的引力時間膨脹.

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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 13:12

圖檔

時間延滯在極接近視界時才會變得明顯.
現在科學家觀測的數據, 恆星離開黑洞視界多遠?

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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 13:17

另外之前提到的 "如果科技容許我們量度細微的重力波, 那我們是否可能用重力波「觀察」到物件(大小許方便點, 如一顆恆星吧)撞上奇點的時間? 或用重力子(graviton)觀察黑洞的內部..."

我們再看看黑洞結合的觀測數據:
圖檔

並沒能找到"兩個奇點相撞的時間".

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文章 鄧登凳 » 週三 30 3月, 2016 15:59

等效原則不是討論兩個有相對速度但在慣性參考體系的時鐘的問題。 等效原則是指在加速中的時空參考體系和在重力場中的時空參考體系是沒有分別的。在加速中參考體系的時間膨漲, 不是相對性的, 而是絕對性的。愛因斯坦本身都是用經歷加速的時間膨漲來解決上面的「雙生子佯謬」。

但不論狹義或廣義相對論, 不論由相對速度、加速、重力產生的時間膨漲, 都是時空參考體系下的現像, 同樣不容許你用一個體系的空間參考, 但用另一個體系的時間參考點, 無狹義或廣義相對論, 時空都是一個整體, 不能分割處理。

等效原則指加速所產生的時空扭空, 和重力所產生的是完全相同的。所以粒子在加速器中的經歷的, 和粒子在一個強重力場中所經歷的一樣。加速的參考場中時間膨漲會出現, 但移動速度減慢不會出現。重力場中都一樣。

一般應該是約3倍計算的Schwarzschild radii(見astro.physics.uiowa.edu/~kaaret/s09/L19_accretion.pdf), 無須十分接近至視界, 在這個3倍距離, 時間膨漲了約23%, 應該可以在速度上察覺到了。

說多一點, 除非物體是瞄準了奇點直衝過去, 不然物體會進入一個繞黑洞的"軌道", 任何的軌道減角速, 都只會加快"軌道"上物體掉入黑洞的時間, 而不是使物體停在視界上。

你貼上來的圖, 如果Strain是外間「觀察」到的重力效果, 就是觀察到合拼的一刻了(頻率升和頻幅增, 然後一片死寂), 不是嗎?

兩個黑洞合併, 涉及兩個視界, 如果你的「到視界便停下」想像成立, 它們絕沒有可能合併。但這和大部份宇宙學者的觀點不同了。

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Wah!!
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文章 Wah!! » 週三 30 3月, 2016 17:10

「雙生子佯謬」記得不是用"加速的時間膨漲"來解決的:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C ... F%E8%B0%AC

粒子對撞機用的是穩定的粒子, 上星期去科學館, 展覽內提到LHC是用氫氣(若無記錯, 亦可能是氦)的核子對撞的.
這類核子都很穩定, 所以不應該能從中觀察到加速時有什么衰變之類的時間變化.
而對撞後的粒子壽命變化, 已經不涉及加速, 因為到達探測器時, 粒子已經沒有外力作用.

μ-介子的衰期觀測, 則很肯定是只涉及狹長相對論, 與加速或重力無關.

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文章 鄧登凳 » 週三 30 3月, 2016 17:46

Wah!! 寫:「雙生子佯謬」記得不是用"加速的時間膨漲"來解決的:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C ... F%E8%B0%AC

粒子對撞機用的是穩定的粒子, 上星期去科學館, 展覽內提到LHC是用氫氣(若無記錯, 亦可能是氦)的核子對撞的.
這類核子都很穩定, 所以不應該能從中觀察到加速時有什么衰變之類的時間變化.
而對撞後的粒子壽命變化, 已經不涉及加速, 因為到達探測器時, 粒子已經沒有外力作用.

μ-介子的衰期觀測, 則很肯定是只涉及狹長相對論, 與加速或重力無關.

「雙生子佯謬」有很多不同的解說, 但愛因斯坦有其本身的說法。

用來計時的衰變不限於核衰變, http://www.scientificamerican.com/artic ... -verified/

沒有任何物理學的公式或理論, 會說一件物件的時空參考系有時間膨漲, 就會做成在其他時空參考的觀察中, 見到移動速度變化。

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